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非薄壁冷弯高强钢管在输电线塔结构及其他工程结构中应用广泛，且冷弯成型钢管的厚度与规格不断增大，成型过程不易控制，成品缺陷无法调整，冷弯成型及其控制方法成是钢管加工中的一大难题，而且在一定程度上影响钢管构件的力学和变形特性。所以，有必要开展厚板冷弯成型机理试验研究与理论分析，包括板厚方向各层的相对位移、应变应力分布以及回弹特性。本文试验研究板厚、弯曲角度、底模间距和钢材强度对钢板成型施加荷载和回弹率的影响，对成型过程中厚板材料的塑性流动进行理论分析。本文主要研究内容如下: (1)钢板反复拉伸试验 开展三组Q420标准试件的反复拉伸试验，钢板厚度为8mm，测得钢板在经历多次不同程度塑性发展后的弹性模量。 (2)钢板单向拉伸试验 开展三组强度为Q345和Q420标准试件的单向拉伸试验，钢板厚度分别为为12mm、16mm和20mm:第一组和第二组得到Q345和Q420钢材的实测屈服强度;为了得到Q420厚板的非线性随动强化模型参数，第三组钢板试验时加装引伸计。 (3)单向弯曲试验 采用Reger万能试验机开展不同强度，不同尺寸厚板的单向弯曲试验，试件材质分别为Q345和Q420，试件尺寸分别为500mm×200mm×20mm、400mm×200mm×16mm和300mm×200mm×12mm，试件总数为25件。试验中考虑底模间距分别为12倍和16倍板厚，弯曲角度为30°、45°和60°，通过加载仪器得到厚板成型施加荷载，使用照相设备采集回弹量和裂纹分布密度等试验结果。 基于单向弯曲试验可以得到如下结论:a)材料强度越大试件的成型施加荷载越大，板厚越大的试验件成型施加荷载越大，弯曲角度越大的试验件的成型施加荷载越大，底模间距越小成型施加荷载越大。b）材料强度不同的试件回弹率随板厚和底模间距的变化规律相同，总体上Q345的试件回弹率较大;12倍板厚底模间距的试件回弹率小于16倍板厚底模间距的试件，但两者规律相同;板厚12mm和20mm的试件回弹率相当，16mm板厚试件回弹率最小。c）成型角度为60°的Q420试件普遍出现裂纹，裂纹的产生和发展对试件成型施加荷载影响不大，但可以导致回弹率显著减小。 (4)厚板横截面应变分布的计算与分析 运用图像法观察试件成型过程中横截面质点位移变化情况，根据图片中试件横截面内层和外层质点坐标变化绘制曲线，将试件横截面质点位移分区拟合成二次函数和直线函数。基于拟合的质点运动函数计算所得应变与相同位置处应变片读数相近，初步认为可以用于对超过量程的表面应变和厚度方向各层应变的分析计算。厚板成型过程中应变增量为零的中性层向受压区域移动，约占试件原厚度的5％～25％。 (5)厚板回弹率计算与分析 以初始中性层和最终中性层为界，从厚度方向将厚板划分为三个区域。纯受拉区和纯受压区在冷弯成型过程中符合简单加载条件，使用全量原理计算应力分布。初始中性层和最终中性层之间为先受压后受拉的区域，应变历史复杂，使用增量原理计算应力分布。运用回弹量计算公式分析所有试验厚板的回弹率，并与试验得到结果对比，没有表面裂纹发展厚板回弹率的计算结果与试验结果吻合较好，有明显裂纹开展厚板回弹率的计算结果比试验结果大30％～50％。初步认为表面裂纹的开展对厚板回弹率有显著的影响。